电驱四挡变速器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010193361.8 (22)申请日 2020.03.18 (71)申请人 吉泰车辆技术 （苏州） 有限公司 地址 215028 江苏省苏州市工业园区东长 路88号2.5产业园G1栋1001室 (72)发明人 耿毓巍梁志海 (74)专利代理机构 南京艾普利德知识产权代理 事 务 所( 特 殊 普 通 合 伙 ) 32297 代理人 陆明耀 (51)Int.Cl. F16H 3/26(2006.01) F16H 57/023(2012.01) F16H 57/021(201。

2、2.01) F16H 61/04(2006.01) F16H 61/32(2006.01) F16H 63/02(2006.01) F16H 63/34(2006.01) B60K 17/08(2006.01) B60K 17/16(2006.01) (54)发明名称 电驱四挡变速器 (57)摘要 本发明揭示了一种电驱四挡变速器， 包括空 套在差速器半轴上的输入轴， 输入轴上固设有一 电机， 电机、 输入轴以及差速器半轴的中轴线共 轴； 输入轴的两侧设有呈对称结构设置且与其相 平行用以接收其传输的动力的中间轴I和中间轴 II， 中间轴I和中间轴II之间设有一差速器， 中间 轴I通过奇数传动组与。

3、输入轴和差速器传动连 接， 中间轴II通过偶数传动组与输入轴和差速器 传动连接。 本发明的有益效果主要体现在： 差速 器的输出轴与输入轴共轴设置， 减小变速器的纵 向尺寸， 并结合设置在变速器壳体内部的轴承的 支持， 确保整体的刚性， 同时， 奇数挡位和偶数挡 位可以在同步器的配合下交替结合和脱开， 以避 免在换挡过程中的动力中断现象。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 111365426 A 2020.07.03 CN 111365426 A 1.电驱四挡变速器， 其特征在于： 包括空套在差速器半轴 （41） 上的输入轴 （1） ， 所述输 入轴 （1） 上固设有一电机 （12） 。

4、， 所述电机 （12） 、 输入轴 （1） 以及差速器半轴 （41） 的中轴线共 轴； 所述输入轴 （1） 的两侧设有呈对称结构设置且与其相平行用以接收其传输的动力的中 间轴I （2） 和中间轴II （3） ， 所述中间轴I （2） 和中间轴II （3） 之间设有一差速器 （4） ， 所述中间 轴I （2） 通过奇数传动组与所述输入轴 （1） 和差速器 （4） 传动连接， 所述中间轴II （3） 通过偶 数传动组与所述输入轴 （1） 和差速器 （4） 传动连接。 2.根据权利要求1所述的电驱四挡变速器， 其特征在于： 所述输入轴 （1） 上还固设有一 电机 （12） ， 所述电机 （12） 包。

5、括转子 （121） 和定子 （122） ， 所述转子 （121） 与所述输入轴 （1） 固 接。 3.根据权利要求2所述的电驱四挡变速器， 其特征在于： 所述中间轴I （2） 和中间轴II （3） 之间的距离与所述电机 （12） 的高度相当。 4.根据权利要求1所述的电驱四挡变速器， 其特征在于： 所述奇数传动组包括空套在所 述中间轴I （2） 上的一挡齿轮 （21） 和三挡齿轮 （22） ， 所述一挡齿轮 （21） 和三挡齿轮 （22） 分别 与固设在所述差速器 （4） 上的相连齿轮 （43） 和所述差速器 （4） 的主减速齿轮 （44） 啮合； 所述 一挡齿轮 （21） 和三挡齿轮 （22。

6、） 之间还设有设置在所述中间轴I （2） 上的一三同步器 （23） ， 所 述一三同步器 （23） 可选择地与所述一挡齿轮 （21） 或三挡齿轮 （22） 啮合。 5.根据权利要求4所述的电驱四挡变速器， 其特征在于： 所述偶数传动组包括空套在所 述中间轴II （3） 上的二挡齿轮 （31） 和四挡齿轮 （32） ， 所述二挡齿轮 （31） 和四挡齿轮 （32） 分 别与所述相连齿轮 （43） 和主减速齿轮 （44） 啮合； 所述二挡齿轮 （31） 和四挡齿轮 （32） 之间还 设有设置在所述中间轴II （3） 上的二四同步器 （33） ， 所述二四同步器 （33） 可选择地与所述 二挡齿轮 。

7、（31） 或四挡齿轮 （32） 啮合。 6.根据权利要求5所述的电驱四挡变速器， 其特征在于： 所述输入轴 （1） 上固设有主动 轮 （13） ， 所述主动轮 （13） 与固设在所述中间轴I （2） 上的从动轮I （24） 和固设在所述中间轴 II （3） 上的从动轮II （34） 啮合。 7.根据权利要求6所述的电驱四挡变速器， 其特征在于： 所述差速器 （4） 上固设有一驻 车棘轮 （5） 。 8.根据权利要求1所述的电驱四挡变速器， 其特征在于： 所述奇数传动组包括空套在所 述中间轴I （2） 上的一挡齿轮 （21） 和三挡齿轮 （22） ， 所述一挡齿轮 （21） 和三挡齿轮 （22）。

8、 分别 与固设在所述输入轴 （1） 上的从动齿轮I （13） 和从动齿轮II （14） 啮合； 所述一挡齿轮 （21） 和 三挡齿轮 （22） 之间还设有设置在所述中间轴I （2） 上的一三同步器 （23） ， 所述一三同步器 （23） 可选择地与所述一挡齿轮 （21） 或三挡齿轮 （22） 啮合； 所述中间轴I （2） 上还固设有传动 轮I （25） ， 所述传动轮I （25） 与差速器 （4） 的主减速齿轮 （44） 啮合。 9.根据权利要求8所述的电驱四挡变速器， 其特征在于： 所述偶数传动组包括空套在所 述中间轴II （3） 上的二挡齿轮 （31） 和四挡齿轮 （32） ， 所述二挡齿。

9、轮 （31） 和四挡齿轮 （32） 分 别与固设在所述输入轴 （1） 上的从动齿轮I （13） 和从动齿轮II （14） 啮合； 所述二挡齿轮 （31） 和四挡齿轮 （32） 之间还设有设置在所述中间轴II （3） 上的二四同步器 （33） ， 所述二四同步 器 （33） 可选择地与所述二挡齿轮 （31） 或四挡齿轮 （32） 啮合； 所述中间轴II （3） 上还固设有 传动轮II （35） ， 所述传动轮II （35） 与所述主减速齿轮 （44） 啮合。 10.根据权利要求9所述的电驱四挡变速器， 其特征在于： 所述中间轴I （2） 上固设有一 权利要求书 1/2 页 2 CN 111365。

10、426 A 2 驻车棘轮 （5） 。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111365426 A 3 电驱四挡变速器 技术领域 0001 本发明涉及汽车技术领域， 具体而言， 尤其涉及一种电驱四挡变速器。 背景技术 0002 变速器是汽车动力总成的核心， 其内部部件多且结构复杂。 在纯电动汽车传动系 统中， 大多使用固定速比的变速器进行减速增矩， 这样对纯电动汽车驱动电机的要求很高， 极大地增加了整车的开发成本， 且无法使驱动电机更多的运行在高效率区， 降低了纯电动 汽车的续驶里程。 由于纯电动汽车的驱动电机具有很好的调速特性， 纯电动汽车传动系统 的挡位数不宜过多， 通过对纯电动汽车动力传动系。

11、统参数匹配发现四挡变速器是比较合理 的纯电动汽车传动系统。 目前纯电动汽车上开发的四挡变速器主要有机械式手动变速器 （MT） 、 机械式自动变速器 （AMT） 和双离合器自动变速器 （DCT） 。 0003 现有技术中的一种四挡混动变速器， 是基于对现有变速器改动最小的前提下， 通 过在现有变速器上添加一个驱动电机来实现的。 但这种形式的混动变速器存在如下问题， （1） 由于差速器、 输入轴等的位置限制， 以及传动机构的布置不合理， 导致挡位依次整齐排 列在输入轴上， 该结构容易导致在换挡过程中出现动力中断现象， 影响车辆的正常行驶。 （2） 差速器总成与电机输出轴之间为间距的平行设置， 这样。

12、对于结构紧凑型型电动汽车的 机构排布造成很大的困扰。 发明内容 0004 本发明的目的是克服现有技术存在的不足， 提供一种电驱四挡变速器。 0005 本发明的目的通过以下技术方案来实现： 一种电驱四挡变速器， 包括空套在差速器半轴上的输入轴， 所述输入轴上固设有一电 机， 所述电机、 输入轴以及差速器半轴的中轴线共轴； 所述输入轴的两侧设有呈对称结构设 置且与其相平行用以接收其传输的动力的中间轴I和中间轴II， 所述中间轴I和中间轴II之 间设有一差速器， 所述中间轴I通过奇数传动组与所述输入轴和差速器传动连接， 所述中间 轴II通过偶数传动组与所述输入轴和差速器传动连接。 0006 优选的，。

13、 所述输入轴上还固设有一电机， 所述电机包括转子和定子， 所述转子与所 述输入轴固接。 0007 优选的， 所述中间轴I和中间轴II之间的距离与所述电机的高度相当。 0008 优选的， 所述奇数传动组包括空套在所述中间轴I上的一挡齿轮和三挡齿轮， 所述 一挡齿轮和三挡齿轮分别与固设在所述差速器上的相连齿轮和所述差速器的主减速齿轮 啮合； 所述一挡齿轮和三挡齿轮之间还设有设置在所述中间轴I上的一三同步器， 所述一三 同步器可选择地与所述一挡齿轮或三挡齿轮啮合。 0009 优选的， 所述偶数传动组包括空套在所述中间轴II上的二挡齿轮和四挡齿轮， 所 述二挡齿轮和四挡齿轮分别与所述相连齿轮和主减速齿。

14、轮啮合； 所述二挡齿轮和四挡齿轮 之间还设有设置在所述中间轴II上的二四同步器， 所述二四同步器可选择地与所述二挡齿 说明书 1/4 页 4 CN 111365426 A 4 轮或四挡齿轮啮合。 0010 优选的， 所述输入轴上固设有主动轮， 所述主动轮与固设在所述中间轴I上的从动 轮I和固设在所述中间轴II上的从动轮II啮合。 0011 优选的， 所述差速器上固设有一驻车棘轮。 0012 优选的， 所述奇数传动组包括空套在所述中间轴I上的一挡齿轮和三挡齿轮， 所述 一挡齿轮和三挡齿轮分别与固设在所述输入轴上的从动齿轮I和从动齿轮II啮合； 所述一 挡齿轮和三挡齿轮之间还设有设置在所述中间轴I。

15、上的一三同步器， 所述一三同步器可选 择地与所述一挡齿轮或三挡齿轮啮合； 所述中间轴I上还固设有传动轮I， 所述传动轮I与所 述差速器的主减速齿轮啮合。 0013 优选的， 所述偶数传动组包括空套在所述中间轴II上的二挡齿轮和四挡齿轮， 所 述二挡齿轮和四挡齿轮分别与固设在所述输入轴上的从动齿轮I和从动齿轮II啮合； 所述 二挡齿轮和四挡齿轮之间还设有设置在所述中间轴II上的二四同步器， 所述二四同步器可 选择地与所述二挡齿轮或四挡齿轮啮合； 所述中间轴II上还固设有传动轮II， 所述传动轮 II与所述差速器的主减速齿轮啮合。 0014 优选的， 所述中间轴I上固设有一驻车棘轮。 0015 本。

16、发明的有益效果主要体现在： 1、 本发明采用三轴式布置， 进而减小轴向空间， 最终为变速器在同样的承载要求的前 提下提供更小的空间需求， 适用于更广车型； 2、 差速器的输出轴与输入轴共轴设置， 减小变速器的纵向尺寸， 减小质量， 降低能源消 耗， 并结合设置在变速器壳体内部的轴承的支持， 确保整体的刚性； 3、 取消离合器， 该变速器中无离合器控制， 极大地降低企业成本； 4、 该变速器中中间轴、 输出轴、 输入轴的弯曲变形得到良好的控制， 为同样空间需求下 提供更大的承载能力提供了可行性， 可提高承载能力； 5、 奇数挡位和偶数挡位可以在同步器的配合下交替结合和脱开， 以避免在换挡过程中 。

17、的动力中断现象。 当两个连续挡位同为奇数挡位或偶数挡位时不能预结合， 预结合和结合 的状态均通过TCU进行控制； 6、 采用双中间轴结构， 挡位数的配比更加合理， 能够取得更好的动力性能以及经济性 指标， 降低油耗； 7、 对称结构设置， 更紧凑， 重量轻、 体积小， 有利于整车搭载。 附图说明 0016 下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明： 图1： 本发明第一实施例的结构示意图； 图2： 本发明第二实施例的结构示意图。 具体实施方式 0017 以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。 但这些实施方式并 不限于本发明， 本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、 方。

18、法、 或功能上的 变换均包含在本发明的保护范围内。 说明书 2/4 页 5 CN 111365426 A 5 0018 在本发明的描述中， 需要理解的是， 术语 “中心” 、“纵向” 、“横向” 、“上” 、“下” 、 “前” 、“后” 、“左” 、“右” 、“竖直” 、“水平” 、“顶” 、“底” 、“内” 、“外” 等指示的方位或位置关系为 基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述， 而不是指示或暗 示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对 本发明的限制。 此外， 术语 “第一” 、“第二” 等仅用于描述目的， 而不能理解为。

19、指示或暗示相 对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。 由此， 限定有 “第一” 、“第二” 等的特征可 以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。 在本发明的描述中， 除非另有说明，“多个” 的含义是两个或两个以上。 0019 在本发明的描述中， 需要说明的是， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “安装” 、“相 连” 、“连接” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或一体地连接； 可 以是机械连接， 也可以是电连接； 可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连， 可以是 两个元件内部的连通。 对于本领域的普通技术人员而言， 可以通过具体情况理解上述术语 在。

20、本发明中的具体含义。 0020 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 0021 如图1所示， 本发明揭示了一种电驱四挡变速器， 包括输入轴1， 其上固设有电机 12， 所述电机12包括转子121和定子122， 所述转子121与所述输入轴1固接， 用以驱动所述输 入轴1转动。 上述中， 所述输入轴1为空心输入轴， 空套在差速器半轴41上， 且所述输入轴1、 电机12以及差速器半轴41的中轴线共轴， 该设计减小变速器的纵向尺寸， 减小质量， 降低能 源消耗， 并结合设置在变速器壳体内部的轴承的支持， 确保整体的刚性。 另外， 直接由电机 12驱动， 起步响应快， 加速性能也得到大大地提升。。

21、 进一步的， 所述中间轴I2和中间轴II3之 间的距离与所述电机12的高度相当， 进一步保证了变速器的纵向尺寸， 便于电动汽车的机 构排布， 使结构更紧凑， 体积小， 有利于整车搭载。 0022 本发明中， 所述中间轴I2通过奇数传动组与所述输入轴1和差速器4传动连接， 所 述中间轴II3通过偶数传动组与所述输入轴1和差速器4传动连接。 上述结构中， 奇数挡位和 偶数挡位可以在同步器的配合下交替结合和脱开， 以避免在换挡过程中的动力中断现象。 当两个连续挡位同为奇数挡位或偶数挡位时不能预结合， 预结合和结合的状态均通过TCU 进行控制。 0023 如图1所示， 为本发明第一实施例， 具体的， 。

22、所述奇数传动组包括空套在所述中间 轴I2上的一挡齿轮21和三挡齿轮22， 所述一挡齿轮21和三挡齿轮22分别与固设在所述差速 器4上的相连齿轮43和所述差速器4的主减速齿轮44啮合。 所述一挡齿轮21和三挡齿轮22之 间还设有设置在所述中间轴I2上的一三同步器23， 所述一三同步器23可选择地与所述一挡 齿轮21或三挡齿轮22啮合。 0024 所述偶数传动组包括空套在所述中间轴II3上的二挡齿轮31和四挡齿轮32， 所述 二挡齿轮31和四挡齿轮32分别与所述相连齿轮43和主减速齿轮44啮合； 所述二挡齿轮31和 四挡齿轮32之间还设有设置在所述中间轴II3上的二四同步器33， 所述二四同步器3。

23、3可选 择地与所述二挡齿轮31或四挡齿轮32啮合。 0025 所述输入轴1上固设有主动轮13， 所述主动轮13与固设在所述中间轴I2上的从动 轮I24和固设在所述中间轴II3上的从动轮II34啮合。 0026 本实施例中， 对于P挡驻车的结构也有揭示， 所述差速器4上固设有一驻车棘轮5， 说明书 3/4 页 6 CN 111365426 A 6 当本发明需要驻车时： 通过推杆总成驱动驻车棘爪， 进而与驻车棘轮5配合， 实现驻车。 0027 下面揭示一下本发明第一实施例的工作过程， 汽车需要一挡输出时， 一三同步器 23使一挡齿轮21与中间轴I2耦合， 这样电机依次通过输入轴、 主动轮13、 从。

24、动轮I24、 中间轴 I2、 一三同步器23、 一挡齿轮21以及相连齿轮43将扭矩传输至差速器。 当汽车需要二挡、 三 挡以及四挡输出时， 其工作过程与一挡工作过程类似， 因此， 在此不做过多赘述。 0028 如图2所示， 为本发明第二实施例， 具体的， 所述奇数传动组包括空套在所述中间 轴I2上的一挡齿轮21和三挡齿轮22， 所述一挡齿轮21和三挡齿轮22分别与固设在所述输入 轴1上的从动齿轮I13和从动齿轮II14啮合。 所述一挡齿轮21和三挡齿轮22之间还设有设置 在所述中间轴I2上的一三同步器23， 所述一三同步器23可选择地与所述一挡齿轮21或三挡 齿轮22啮合。 所述中间轴I2上还。

25、固设有传动轮I25， 所述传动轮I25与所述差速器4的主减速 齿轮44啮合。 0029 所述偶数传动组包括空套在所述中间轴II3上的二挡齿轮31和四挡齿轮32， 所述 二挡齿轮31和四挡齿轮32分别与固设在所述输入轴1上的从动齿轮I13和从动齿轮II14啮 合。 所述二挡齿轮31和四挡齿轮32之间还设有设置在所述中间轴II3上的二四同步器33， 所 述二四同步器33可选择地与所述二挡齿轮31或四挡齿轮32啮合。 所述中间轴II3上还固设 有传动轮II35， 所述传动轮II35与所述差速器4的主减速齿轮44啮合。 0030 本实施例中， 对于P挡驻车的结构也有揭示， 所述中间轴I2上固设有一驻车。

26、棘轮5。 当本发明需要驻车时： 通过推杆总成驱动驻车棘爪， 进而与驻车棘轮5配合， 实现驻车。 当 然， 所述驻车棘轮5也可以设置在中间轴II3上。 0031 下面揭示一下本发明第二实施例的工作过程， 汽车需要一挡输出时， 一三同步器 23使一挡齿轮21与中间轴I2耦合， 这样电机依次通过输入轴、 从动齿轮I13、 一挡齿轮21、 一 三同步器23、 中间轴I2、 传动轮I25以及主减速齿轮44将扭矩传输至差速器。 当汽车需要二 挡、 三挡以及四挡输出时， 其工作过程与一挡工作过程类似， 因此， 在此不做过多赘述。 0032 本发明的四挡变速器可以适用于前后桥系统， 实现纯电驱模式。 当然， 。

27、亦可与发动 机配合使用， 实现混动模式， 形成一种混动汽车。 以上应用方式均属于本发明的保护范畴， 不做具体限定。 0033 应当理解， 虽然本说明书按照实施方式加以描述， 但并非每个实施方式仅包含一 个独立的技术方案， 说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见， 本领域技术人员应当将说 明书作为一个整体， 各实施方式中的技术方案也可以经适当组合， 形成本领域技术人员可 以理解的其他实施方式。 0034 上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说 明， 它们并非用以限制本发明的保护范围， 凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式 或变更均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 4/4 页 7 CN 111365426 A 7 图1 说明书附图 1/2 页 8 CN 111365426 A 8 图2 说明书附图 2/2 页 9 CN 111365426 A 9 。